一种雷达微波辐射双层复合防护材料的制作方法

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种雷达微波辐射双层复合防护材料。

背景技术：

雷达站工作区、生活区与雷达相距较近。室内电磁辐射强度普遍超标。长时间受到电磁污染的影响会使人免疫功能下降，影响人的眼睛和生殖功能受损。引起个体细胞功能受损，产生癌变，引起白血病，皮肤癌等恶性肿瘤。相关机构曾对雷达站住用人员的健康情况进行过医学调查，以某雷达站为例，被调查人员430人，其中38％发生视觉异常改变，40％生化指标异常，35.2％神经衰弱，52.8％心电图异常。雷达微波辐射对住用人员身心健康造成严重危害。因此进行微波辐射防护材料研究意义重大。

发明专利cn104628326a采用介电损耗型纳米复合吸波材料、磁损耗型纳米复合吸波材料等，制备了一种具有电磁波辐射防护功能的混凝土。在2-18ghz内表现出良好的宽频吸波性能；而作为混凝土的电磁辐射防护材料，对于结构力学性能的要求较高，考虑较多，而且主要适用于新建房屋，对于旧有房屋的防辐射改造，较为困难。发明专利cn103903665a涉及一种带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料，吸波剂(石墨)的掺入从外层到内层逐渐增大，大面积施工中如何实现，从内到外含量逐渐增大，施工技术难以保障，综上，现有电磁辐射技术在防护效能方面研究较多，而针对可操作性、功能复合性和经济性的综合考量不够。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种雷达微波辐射双层复合防护材料,解决雷达微波辐射防护中存在的可操作性、功能复合性、经济性等需综合考量的问题。

为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：

本发明公开了一种雷达微波辐射双层复合防护材料,包括消波导磁调温层和吸波屏蔽层，所述消波导磁调温层对应的材料为消波导磁调温材料，吸波屏蔽层对应的材料为吸波屏蔽材料，所述消波导磁调温材料和吸波屏蔽材料都是复合材料。

其中，消波导磁调温材料，采用拌和均匀的消波剂、轻质多孔保温材料和水泥。

其中，吸波屏蔽材料，采用拌和均匀的水泥、短纤维、氧化铁皮。

作为优选，轻质多孔保温材料选用玻化微珠，干密度为240-300kg/m³，导热系数≤0.07w/m·k，掺量占总质量的30-40％。

作为优选，水泥均采用普通硅酸盐水泥，标号不低于42.5。

作为优选，氧化铁皮为鳞片状薄片，大小30目左右，fe3o4的含量不小于氧化铁皮总量的75％。

作为优选，吸波屏蔽材料中还掺杂有纤维素、胶粉和短纤维，纤维素的含量占材料总量的0.4-0.5％，胶粉的含量占总量的1-2％，短纤维占总量的0.2-0.3％；

作为优选，纤维素长度≤3mm，直径≤18μm，抗拉强度400-500mpa；

作为优选，短纤维长度为15-25mm，直径≤16μm，抗拉强度700-800mpa；

作为优选，胶粉堆积密度800-950g/l，粒径大于400μm，ph值为6-8。

作为优选，氧化铁皮的含量占总质量的70-80％。

作为优选，消波导磁调温材料掺有纤维素、短纤维、胶粉，规格与吸波屏蔽材料相同，纤维素的含量占材料总量的3-5％,短纤维占总量的2-3％,胶粉的含量占总量的1-2％。

作为优选，消波剂主要包括碳化硅、石墨，乙炔炭黑粉，消波剂的掺量占材料总量的4-5％；

作为优选，碳化硅比重为3.2-3.25，显微硬度为2840-3300kg/m³，掺量占消波剂材料总量的20-30％；

作为优选，石墨为鳞片状，平均粒径为60～70μm，掺量占消波剂材料总量的20-30％；乙炔炭黑粉颗粒直径为40～50nm，掺量占消波剂材料总量的15-25％；

与现有技术相比，本发明的有益成果在于：

本发明提出的雷达微波辐射双层复合防护材料，工程应用中可以按照水泥砂浆进行施工，操作简单，可行性强；消波导磁调温材料提供多孔密闭空腔的电磁波反射消耗场所，优化的阻抗匹配使电磁波更易进入并消耗，吸波屏蔽层致密的防护结构和均匀分布的fe3o4，可有效消耗电磁波；材料的抗冻性、保温性、防火性等综合性能突出，同时优选掺入功能材料，材料价格经济，应用效果明显，推广前景广阔，可用于雷达站微波辐射防护和地方卫星通信发射基站等需要微波辐射防护的重点区域。

附图说明

图1为本发明雷达微波辐射双层复合防护材料示意图。

图2为本发明雷达微波辐射双层复合材料反射率测试图。

附图标记：1、吸波屏蔽层；2、消波导磁调温层。

具体实施方式

参见图1，本发明是一种雷达微波辐射双层复合防护材料,包括消波导磁调温层2和吸波屏蔽层1，所述消波导磁调温层2对应的材料为消波导磁调温材料，吸波屏蔽层1对应的材料为吸波屏蔽材料，所述消波导磁调温材料和吸波屏蔽材料都是复合材料。

实施时，按照离辐射源由近到远的排列顺序为：消波导磁调温层2，吸波屏蔽层1。

消波导磁调温材料，采用拌和均匀的消波剂、轻质多孔保温材料和水泥，所述轻质多孔保温材料选用玻化微珠，干密度为240-300kg/m³，导热系数≤0.07w/m·k，掺量占总质量的30-40％，所述水泥均采用普通硅酸盐水泥，标号不低于42.5，所述消波导磁调温材料掺有纤维素、短纤维、胶粉，其中，纤维素长度≤3mm，直径≤18μm，抗拉强度400-500mpa，纤维素的含量占材料总量的3-5％，其中，短纤维长度为15-25mm，直径≤16μm，抗拉强度700-800mpa，短纤维占总量的2-3％，其中，胶粉堆积密度800-950g/l，粒径大于400μm，ph值为6-8，胶粉的含量占总量的1-2％，所述消波剂主要包括碳化硅、石墨，乙炔炭黑粉，消波剂的掺量占材料总量的4-5％，其中，碳化硅比重为3.2-3.25，显微硬度为2840-3300kg/m³，掺量占消波剂材料总量的20-30％，其中，石墨为鳞片状，平均粒径为60～70μm，掺量占消波剂材料总量的20-30％，其中，乙炔炭黑粉颗粒直径为40～50nm，掺量占消波剂材料总量的15-25％。

吸波屏蔽材料，采用拌和均匀的水泥、短纤维、氧化铁皮，所述水泥均采用普通硅酸盐水泥，标号不低于42.5，所述氧化铁皮为鳞片状薄片，大小30目左右，fe3o4的含量不小于氧化铁皮总量的75％，氧化铁皮的含量占总质量的70-80％，所述吸波屏蔽材料中还掺杂有纤维素、胶粉和短纤维，其中，纤维素长度≤3mm，直径≤18μm，抗拉强度400-500mpa，纤维素的含量占材料总量的0.4-0.5％，其中，胶粉堆积密度800-950g/l，粒径大于400μm，ph值为6-8，胶粉的含量占总量的1-2％，其中，短纤维长度为15-25mm，直径≤16μm，抗拉强度700-800mpa，短纤维占总量的0.2-0.3％。

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如无特殊说明，本发明实施例中的百分含量均为质量百分含量。

参见图1，根据gjb2038a-2011《雷达吸波材料反射率测试方法》，采用弓形框法来测试材料反射率，过程如下：

消波导磁调温材料准备：水泥、纤维素、短纤维、胶粉、消波剂、玻化微珠的质量比为：1:0.004:0.002:0.003:0.005:0.51，水灰比为：0.8；

吸波屏蔽材料准备：水泥、胶粉、纤维素、短纤维、氧化铁皮的质量比为1:0.07:0.02:0.01:3.4，水灰比为0.24；

纤维素≤2.8mm，直径≤16μm，抗拉强度450mpa；短纤维长度为18-20mm，直径≤15μm，抗拉强度760mpa；胶粉堆积密度820-900g/l，粒径大于450μm，ph值为6-8；碳化硅比重为3.22-3.24，显微硬度为2900-3100kg/m³；鳞片状石墨，平均粒径为67μm；乙炔炭黑粉，颗粒直径为45～48nm。

吸波屏蔽层1的厚度为12mm，消波导磁调温层2的厚度为40mm。

测试1.5-40ghz频率范围内的双层复合材料的反射率参见图2。

除1.65～2.65ghz之外，近38ghz的频段范围反射率低于-10db，整体反射率处于-5db以下，表明吸波屏蔽材料和消波导磁调温材料组合形成的微波辐射防护材料，在宽频段的电磁屏蔽效果优秀，对于雷达微波辐射具有良好的防护功能。

吸波屏蔽材料和消波导磁调温材料性能测试依据gb-t25181-2010《预拌砂浆》中等强度等级m7.5普通干混抹灰砂浆测试标准。详细性能如表1所示：

表1双层复合材料基本性能测试表

由以上实施例可知，本发明提出的雷达微波辐射双层复合材料，通过分层功能复合，防护的可操作性、功能性、经济性等方面综合考量，通过多重入射、反射、消耗可有效屏蔽伟大微波辐射，材料同时具备抗冻、防火、保温等性能，由于选材合理、取材方便、经济高效，通过实例测试，屏蔽效能优良，可为雷达站微波辐射防护提供有力技术支持。推广应用前景广阔。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。